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Théme Univers : CH 2 : ACTIVITE EXPERIMENTALE, COURS : SPECTRES
Notion, contenu
- Les spectres d’émission et d’absorption : spectres continus
d’origine thermique, spectres de raies.
- Raies d’émission ou d’absorption d’un atome ou d’un ion.
- Caractérisation d’une radiation par sa longueur d’onde.
Compétences
- Utiliser un système dispersif pour visualiser des spectres
d’émission et d’absorption et comparer ces spectres à celui de la
lumière blanche.
- Savoir qu’un corps chaud émet un rayonnement continu, dont les
propriétés dépendent de la température.
1. PREMIERE EXPERIENCE : OBTENTION D’UN SPECTRE
En plaçant une fente après la source, on obtient un mince pinceau de lumière. Faire passer un pinceau de lumière à
travers un prisme ou un réseau :
Conclusion : Un réseau ou un prisme est un système _____________, c’est un système qui sépare les
_________________ d’une lumière. On obtient alors une figure appelée _____________ .
Lorsqu’on fait passer de la lumière blanche à travers un système dispersif (réseau ou prisme), on obtient un
_________ _____________ .
2. SPECTRE ET TEMPERATURE DE LA SOURCE :
Baisser la tension de la lampe à incandescence, la lumière est moins blanche, qu’observe-t-on pour le spectre ?
Une source de chaleur émet des radiations lumineuses, on obtient un spectre continu. Selon la température de la
source, le spectre change. Plus la source est chaude plus le spectre s'étend vers le ____________ .
Nature de la source
Source incandescente
chaude
Source incandescente
plus froide
Allure du spectre
3. DEUXIEME EXPERIENCE : SOURCE MONOCHROMATIQUE
Remplacer la source à incandescence par un laser. Qu’observe-t-on ?
Nature de la source
Allure du spectre
Lumière Laser
La lumière d'un laser n'est pas décomposée par un prisme. On dit que c'est une lumière monochromatique (mono une seule,
chroma couleur). On lui associe une grandeur appelée longueur d'onde (unité le m). De même on associe à chaque
couleur du spectre continu obtenu précédemment une longueur d'onde.
3. TROISIEME EXPERIENCE : SPECTRE D’ABSORPTION
On recommence la première expérience mais cette fois on place sur la trajectoire de la lumière, une cuve remplie de
permanganate de potassium solution violette. Qu’observe-t-on ?
Nature de la matière absorbante
Allure du spectre
Solution de permanganate de
potassium
4. QUATRIEME EXPERIENCE : SPECTRE DE RAIES
On remplace la source à incandescence par une source d’atomes excités.
PRISME
FENTE
ECRAN
LAMPE
SPECTRALE
Nature de la source
Gaz d’atomes excités de
Allure du spectre
5. CINQUIEME EXPERIENCE : SPECTRE D’ABSORPTION DE RAIE
PRISME
CUVE
FENTE
ECRAN
SOURCE A
INCANDESCENCE
Nature de la matière absorbante
Allure du spectre
GAZ D’ATOMES de
6. LIMITE DU SPECTRE VISIBLE
VISIBLE
400
800
nm
7. SPECTRE D’UNE ETOILE :
Le cœur de l’étoile produit de la En traversant l’atmosphère de
lumière (un spectre continu)
l’étoile, des raies de lumière sont
absorbées par certains éléments
contenus dans l'étoile.
On obtient alors un spectre continu
avec des raies noires d’absorption,
l’analyse de ces raies permet de
déterminer la composition en
atomes de l’atmosphère de l’étoile.